الكتابة: كيريان أليكس

الترجمة: بلوكشين باللغة العادية

لطويلة، كانت حاجة حلول التوسع في تكنولوجيا البلوكتشين موضوعًا مثار للجدل. من المعروف أنه مع توسيع شبكة البلوكتشين، أصبحت عدد العمليات في الثانية (TPS) مشكلة رئيسية. حاليا، فإن سعة سلاسل الكتل الرئيسية مثل البيتكوين والإيثيريوم غير كافية لمعالجة الحجم الضخم المطلوب للاعتماد الواسع.

على سبيل المثال، يتم معالجة حوالي 7 معاملات في الثانية الواحدة في بيتكوين، بينما يتم معالجة حوالي 15 معاملة في الثانية الواحدة في إثيريوم. بالمقارنة، يتم معالجة متوسط 1700 معاملة في الثانية الواحدة على مدار اليوم في فيزا. بدون حلول توسيعية، لا يمكن للبلوكتشين أن يتنافس مع نظام التمويل التقليدي وتحقيق اعتماد واسع النطاق.

لذا، ماذا عن تكلفة التداول الفعلية؟

وهذا ينطبق أيضًا على الواقع... مع استخدام المزيد والمزيد من الأشخاص للبلوكتشين في نفس الوقت ، تصبح تكلفة المعاملات مرتفعة للغاية ، وتعيق المستخدمين في فترات الذروة وتجعل المعاملات الصغيرة غير واقعية. على سبيل المثال ، خلال فترة ازدهار DeFi في عام 2020 و 2021 ، ارتفعت تكاليف Gas لـ Ethereum ، مما جعل حتى المعاملات الصغيرة مكلفة للغاية.

إذا، كيف نحل هذه المشكلة؟ نقوم بحل هذه المشكلة من خلال إدخال حلول توسيعية.

حلول التوسعة هي تقنية تهدف إلى زيادة قدرة وكفاءة شبكة البلوكتشين لمعالجة حجم أعلى من المعاملات. الهدف الرئيسي لحلول التوسعة هو زيادة سعة الشبكة، أي عدد المعاملات في الثانية (TPS)، في الوقت نفسه تحسين الأمان واللامركزية والكفاءة التكلفية.

تعتبر حلول التوسع ضرورية لخفض تكاليف التداول، مما يتيح لتقنية سلسلة الكتل أن تكون أكثر تقبلاً من المستخدمين والاستخدام في الحياة اليومية. تؤدي سرعة المعاملات البطيئة والتكاليف المرتفعة إلى تقليل تجربة المستخدم، وتعيق انضمام المستخدمين الجدد، وتقيد توافر تطبيقات اللامركزية (DApps).

لجذب والاحتفاظ بالمستخدمين، يجب أن توفر شبكة البلوكتشين معاملات سلسة وسريعة وفعالة من حيث التكلفة، ويمكن تحقيق ذلك من خلال حلول توسيع فعالة.

اليوم، سنناقش كيفية التعامل مع هذه التحديات في شبكات مختلفة، وخاصةً عند مقارنة zk Rollups على Ethereum و zk Compression على Solana. كلا التقنيتين تهدفان إلى تعزيز قابلية التوسع، ولكنهما يحققان هذا الهدف بطرق مختلفة، مما يعكس التصميم الفريد وأولويات النظام البيئي لكل منهما.

1. ما هي ZK التراكمات؟

ZK Rollups هي حلول توسعة L2 تنقل الحوسبة والحالة إلى الخارج من السلسلة ، وتجمع بيانات المعاملات في دفعات وتخزنها داخل السلسلة ، مما يزيد من مقدرة البلوكشين على التوسع.

يستخدمون دليل بدون معرفة لإثبات صحة هذه المعاملات المحزمة دون تسريب البيانات الفعلية. وبهذه الطريقة ، يمكن تحقيق معاملات أسرع وأرخص على السلسلة الجانبية بينما يظل الشبكة الرئيسية لإيثريوم آمنة.

كيف تعمل؟

يقوم المعالج بتجهيز المعاملات بالجملة خارج السلسلة.

يُنتج السلسلة الزمنية أدلة zk-SNARK (البرهان المبسط غير المكشوف للمعرفة المشفرة)، وهي طريقة مدمجة للبرهان الرياضي، تتحقق من صحة المعاملات دون الكشف عن جميع التفاصيل.

تتم إرسال بيانات الإثبات والمعاملات إلى شبكة إثيريوم الرئيسية ، حيث يمكن لأي شخص التحقق من الإثبات على الشبكة الرئيسية لضمان صحة المعاملات. عند وجود خلاف ، يمكن لأي شخص إرسال بيانات المعاملة الأصلية للتسوية على الشبكة ، مستفيدًا من الأمان القوي لإثيريوم. تحتوي Rollup على إثبات تشفير (بالتحديد ، دليل بدون معرفة) للتحقق من صحة المعاملات المرتبطة. يحتاج شبكة إثيريوم فقط إلى التحقق من هذا الإثبات بدلاً من كل معاملة ، مما يقلل بشكل كبير من العبء الحسابي. يتم تجميع المعاملات في Rollup في السلسلة. يتم إنشاء إثبات للتحقق من صحة المعاملات المجتمعة. يتم إرسال الإثبات وأدنى بيانات الملخص إلى الشبكة الرئيسية لإثيريوم للتحقق. بعد التحقق الناجح ، ستتم تحديث حالة الشبكة الرئيسية لإثيريوم لتعكس المعاملات في Rollup.

2. ما هو ضغط ZK؟

ZK التجزئة هي تقنية تُستخدم على سلسلة Solana لتقليل تكلفة تخزين البيانات ، حيث يتم تخزين بصمة (التجزئة) المضغوطة فقط على السلسلة ، مع الحفاظ على خصوصية البيانات.

في ضغط ZK، "ZK" تمثل المعرفة الصفراء، مما يشير إلى حماية خصوصية البيانات المضغوطة. يساعد هذا النهج في تقليل بشكل كبير الحاجة إلى تخزين كمية البيانات على السلسلة، مما يقلل من تكاليف تخزين المطورين.

كيف تعمل ضغط ZK بشكل كامل؟

ضغط ZK يستخدم تقنية المعرفة الصفرية (ZK) لخفض تكلفة الحالة على Solana، وهذا يشير إلى تكلفة تخزين وصيانة البيانات (مثل رصيد الحساب وتخزين العقود الذكية) على سلسلة الكتل.

هذا هو تفكيك مفصل لكيفية عمله:

يتم ضغط بيانات كل حساب إلى قيمة تجزئة فريدة. تتضمن هذه القيمة تفاصيل الحساب بالإضافة إلى موقعه في شجرة الحالة ، مما يضمن فريدية القيمة. تخزن هذه القيمة التجزئة في العقدة الورقية في شجرة الحالة.

شجرة الحالة هي هيكل بيانات يشبه شجرة Merkle ، حيث يكون كل عقدة تجزئة لأطفالها. تجمع شجرة الحالة جميع معلومات الحسابات والبيانات وتضغطها إلى قيمة التجزئة العليا المسماة جذر الحالة.

جذر الحالة هو قيمة التجزئة الرئيسية لشجرة الحالة ، ويتم تخزينها في سلسلة الكتل. يعمل هذا الجذر كبصمة لشجرة الحالة بأكملها ، ويضمن سلامة واكتمال جميع البيانات في الشجرة.

لا يتم تخزين بيانات الحساب المفصلة مباشرةً على سلسلة الكتل. بدلاً من ذلك، يتم تخزينها كبيانات الاستدعاء في مساحة حساب Solana الأرخص. يتم تخزين جذر الحالة وبعض البيانات الوصفية الأساسية داخل السلسلة، مما يقلل بشدة من تكلفة التخزين وفي الوقت ذاته يحافظ على أمان البيانات.

لضمان سلامة وصحة ضغط البيانات، يستخدم ZK Compression دليل بدون معرفة (ZK-proofs). هذه البراهين تحقق دقة وسلامة البيانات دون الكشف عن محتواها الفعلي، مما يضمن الأمان والقابلية للتحقق حتى للبيانات المضغوطة.

يرجى ملاحظة أن ضغط ZK ليس حل L2 ، بل هو ترقية تهدف إلى زيادة كفاءة تخزين البيانات على Solana.

ضغط ZK مختلف عن حلول L2 لأن في ضغط ZK، يتم تنفيذ المعاملات وتخزين الحالة مباشرة على السلسلة الأولى (L1)، أي على Solana.

الفرق الرئيسي هو موقع التنفيذ وإدارة الحالة. في zk Rollups، تحدث هذه العمليات على سلسلة فرعية، حيث تقوم هذه السلسلة بإرسال التعهدات والبراهين بانتظام إلى السلسلة الرئيسية L1. على النقيض من ذلك، يحتفظ ZK Compression بكل عمليات التنفيذ والحالة في Solana نفسها، بدلاً من سلسلة منفصلة.

تعني هذه الفروق الأساسية أنه على الرغم من أن ZK Rollups يقوم بنقل بعض العمليات إلى الطبقة الثانية لزيادة القابلية للتوسعة ، إلا أن ضغط ZK يقوم بتحسين تخزين البيانات مباشرة على سلسلة الكتل الرئيسية دون إنشاء طبقة منفصلة للتنفيذ.

3، الفرق بينهما

تتجلى الفروق الرئيسية بين zk Rollups و zk Compression على Ethereum و Solana في الأساليب التي تعزز بها قابلية توسع سلسلة الكتل وتحسين تخزين البيانات.

1. التنفيذ وإدارة الحالة:

zk Rollups: تنفيذ المعاملات وتخزين الحالة يحدثان في سلسلة فرعية منفصلة عن شبكة Ethereum الرئيسية. ترسل السلسلة الفرعية بشكل منتظم التزامات وإثباتات إلى شبكة Ethereum الرئيسية.

ضغط zk: تتم جميع عمليات التنفيذ وتخزين الحالة مباشرة على سلسلة L1، أي على سلسلة Solana. لا يوجد سلسلات فرعية منفصلة هنا.

2）داخل السلسلة المعالجة البيانات：

zk Rollups: إرسال البرهان المشفر والبيانات الملخصة الدنيا إلى شبكة Ethereum الرئيسية للتحقق. يقلل هذا الأسلوب إلى أقصى حد من تحميل الحسابات في الشبكة الرئيسية.

ضغط zk: تخزين بصمة (تجزئة) البيانات المضغوطة والبرهان ZK المقابلة فقط على سلسلة Solana. هذا يقلل بشكل ملحوظ من كمية البيانات المخزنة داخل السلسلة، مما يقلل من تكلفة التخزين.

3. الخصوصية والسلامة:

Rollups zk: استخدام zk-SNARK (الأدلة الكامنة غير المبنية على المعرفة الكريبتوغرافية) لضمان صحة المعاملات دون الكشف عن تفاصيل البيانات التجارية. يضمن هذا الأسلوب الخصوصية لشبكة إثيريوم الرئيسية وفي نفس الوقت يضمن الأمان.

ضغط zk: يجمع بين ضغط البيانات وإثبات ZK لتحسين تخزين سلسلة الكتل، مع الحفاظ على سلامة البيانات الرياضية. يضمن أن البيانات بعد الضغط تتطابق مع البيانات الأصلية دون الكشف عن المحتوى، مما يحمي الخصوصية.

4. طبيعة الحلول:

zk Rollups: يُعتبر حلاً للتوسع في الطبقة الثانية (L2)، لأنها تنقل تنفيذ المعاملات وإدارة الحالة إلى السلسلة الفرعية، مما يعزز قابلية التوسع ويقلل تكلفة الشبكة الرئيسية.

zk Compression: لا يُصنَّف كحل من الطبقة الثانية للتداول، بل هو ترقية تعزز كفاءة تخزين البيانات مباشرة على سلسلة Solana من الطبقة الأولى. إنه يحسن تكلفة التخزين دون الحاجة إلى إدخال طبقة تنفيذ منفصلة.

4. الاستنتاج

في الختام ، يؤكد كلا الطريقتين التوسعية على أهمية توازن الأساليب لضمان نمو مستدام للشبكة مع الحفاظ على مبادئ الشبكة الأساسية للبلوكتشين.

في هذا الصدد، حققت سولانا إنجازات ملحوظة في اعتمادها لحلول التوسع المتقدمة، ووفرت طرقًا لاستخدام وابتكارات متعددة في صناعة البلوكشين.